（环境科学专业论文）环境激素类污染物的荧光动力学分析新方法研究.pdf

a b s t r a c t e n v i r o n m e n t a lh o r m o n ei sac l a s so fc h e m i c a lc o m p o u n d st h a tw i d e l ye x i s ti nt h ee n v i r o n m e n tw e l i v e d i tm a ya f f e c th u m a na n da n i m a l so nt h e i rn o r m a le n d o c r i n e s ，l e a d i n gt or e p r o d u c t i v e , d e v e l o p m e n t a l a n db e h a v i o rd i s o r d e r t h eh a r m f u l n e s so fe n v i r o n m e n t a lh o r m o n ep o l l u t a n t sa n dt h ea n a l y s i sa n dt e s t i n g o ft h e s ep o l l u t a n t sh a v eb e c o m i n go n eo fh o tt o p i c s t h e r e f o r e ，i n c r e a s i n ga t t e n t i o nh a sb e e np a i dt ot h e r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fn e wa n a l y t i c a lm e t h o d st h a to fs e n s i t i v i t y , s e l e c t i v i t y , s i m p l i c i t ya n d a p p l i c a b i l i t y i nt h i st h e s i s ，s e v e r a ln e wi n d i c a t o rr e a c t i o n sh a v eb e e ni n v e s t i g a t e d , a n ds e v e r a ln e w m e t h o d sf o rd e t e r m i n a t i o no fd i f f e r e n to r g a n i ce n v i r o n m e n t a lh o r m o n e sh a v eb e e np r o p o s e db a s e do nt h e f l u o f i m e t f i ck i n e t i ca n a l y t i c a lt e c h n i q u e s t h em a j o re o n t e n 扛o f t h i sw o r ka r ea sf o l l o w s ： i i ti sf o u n de x p e r i m e n t a l l yt h a tr h o d a m i n ebc a nb eo x i d i z e db yf e n t o nr e a g e n t , l e a d i n gt ot h e f l u o r e s c e n c eq u e n c h i n go fr h o d a m i n eb t h i sr e d o xr e a c t i o nc o u l db ei n h i b i t e db yp e n t a e h l o r o p h e n 0 1 b a s e do nt h i so b s e r v a t i o n ，an e wk i n e t i cf l u o f i m e t r i cm e t h o di s p r o p o s e df o rt h ed e t e r m i n a t i o no f p e n t a e h l o r o p h e n 0 1 i ti sf i l r t h e ro b s e r v e dt h a tt h er e a c t i o ns y s t e mi sm o r es t a b l ea n dt h ea n a l y t i c a l s e n s i t i v i t yc a nb ei n c r e a s e di nt h ep r e s e n c eo fe d t a w h e nt h ec a t a l y s ti nf e n t o nr e g e n t se x i s t si nt h e f o r m so ff e ( i l i ) , e d t a f e ( h i ) a n de d t a f e ( i i ) ，t h el i n e a r r a n g e f o rt h ed e t e r m i n a t i o no f p e n t a c h l o r o p h e n o la r e ，r e s p e c t i v e l y , o o 事4 8 ，0 0 1 2 q ) 4 8 。0 0 0 2 4 0 0 8a n d0 0 2 0 2 4 1 a g m l ；a n dt h e d e t e c t i o nl i m i to ft h a ta r e0 0 0 3 8 ，o 0 0 0 9 6a n do 0 0 0 8l a g m l r e s p e c t i v e l y t h i sn e wm e t h o dh a sb e e n a p p l i e dt od e t e r m i n ep e n t a c h l o r o p h e n o li ns y n t h e s i z e ds a m p l e so fm i x e dp h e n o l sa n de n v i r o n m e n t a l w a t e rs a m p l e sw i t hr e c o v e f i e s0 f 9 7 0 - 1 0 3 9 0 , 6 2 a ni n h i b i t o r yk i n e t i cf l u o r i m e t r i cm e t h o di sr e p o s e df o rt h ed e t e r m i n a t i o no ft r a c eb i s p h e n o la t h e p r o p o s e dm e t h o di sb a d 鲫t h ei n h i b i t o r ye f f e c to fb i s p h e n o lao nt h er e a c t i o no fh y d r o x yr a d i c a l s p r o d u c e db yh 2 0 2e n dc a t a l y s tf e ( 1 l i ) o x i d i z i n gr o d a m i n e6 g t h ed e t e c t i o nl i m i tf o r t h ed e t e r m i n a t i o n o fb i s p h e n o lai so 0 0 9 p g m la n dt h el i n e a rr a n g eo ft h a ti s0 0 2 4 0 4 1 t g m l t h em e t h o dh a sb e e n a p p l i e dt ot h ed e t e r m i n a t i o no fb i s p h e n o lai nw a t e rs a m p l e s ，f i v e rb o t t o ms e d i m e n t , g e n e r i cs o i l ， p o l y c a r b o n a t ep r o d u c t sa n dt e e t hf i l l i n gw i t hs a t i s f a c t o r yr e s u l t s t h ep o s s i b l em e c h a n i s mo f t h er e a c t i o n h a sa l s ob e e nd i s c u s s e d 3 i nt h eh y d r o c h l o r i ca c i d ，f e n t o n l i k er e a g e n to x i d a t er h o d a m i n eb ，c a u s i n gi t sf l u o r e s e c o n c od i s a p p e a r i i t h ea d d i t i o no f t r a c e2 ，4 - d i c l o r p h e n o lh a so b v i o u si n h i b i t o r yo nt h er e a c t i o n b a s e do nt h i so b s e r v a t i o n ， an o v e lf l u o r i m e t r i cm e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o n2 ，4 - d i c l o r p h e n o lw a sp r o p o s e d t h el i n e a rr a n g ef o r t h ed e t e r m i n a t i o no f 2 ，4 - d i c l o r p h e n o li so 0 4 m 8 p g m la n dt h el i m i to f d e t e c t i o ni s0 0 1 2 0 9 m l t h i s p r e s e n t e dm e t h o dw a sa p p l i e dt ot h ed e t e r m i n a t i o no f2 , 4 - d i c l o r p h e n o li ns e v e ne n v i r o n m e n t a lw a t e r s a m p l e s ，a f t e rt r e a t e db ya n i o na n dc a t i o nr e s i n s ，t h e r ew a sn o2 , 4 - d i e l o r p b e n o lb e a nd e t e c t e di na l lt h e s a m p l e s t h es t a n d a r dr e c o v e r yt e s ta c h i e v e ds a t i s f a c t o r yr e s u l t sw i t ht h er e c o v e r i e so f 9 3 5 1 0 8 o 4 an o v e la n ds e n s i t i v ee n h a n c e df l u o r i m e t r i cm e t h o dh a sb e e nd e v e l o p e df o rt h ef a s td e t e r m i n a t i o no f d i o e t y l - o - p h t h a l a t e t h em e t h o di sb a s e do nt h ee r i e 吐o ft h o d a m i n e6 ( 3e n h a n c e dt h ef l u o r e s c e n c eo f d i o e t y l - o - p h t h a l a t ei nt h em e d i u mo fw e a ka c i d i cb u f f e rs o l u t i o n t h ef l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yo ft h e s y s t e mi sl i n e a ro v e rt h er a n g eo 9 4 4u g m lt o3 , 7 7 6u g m ld i o c t y l - o p h t h a l a t e 。t h ed e t e c t i o nl i m i ta n d c o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n ta r e0 0 2 0 i j t g m la n d7 - - 0 9 9 9 6 ，r e s p e c t i v e l y t h em e t h o dw a sa p p l i e dt ot h e a n a l y s i so f d i o e t y l - o p h t h a l a t ei nt a pw a t e r , s u r f a c ew a t e r , r a i n w a t e r , r i v e rw a t e r , r i v e rb o t t o ms e d i m e n t , d i s p o s a b l ep l a s t i cb a g sa n db i s c u i ti n n e rp a c k a g i n g , s a t i s f a c t o r yr e s u l t sw e r ea c h i e v e d k e y w o r d s ：k i n e t i cf l u o r e s c e n c ea n a l y s i s , f e n t o r t f a n t o n l i k er e a g e n t , p h e n o l i ce n v i r o n m e n t a lh o r m o n e ， d i o e t y l - o p h t h a l a t e 1 1 1 独创性声明 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河 南师范大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢 意。 签名： 皇盒崖 日期：兰盟：! ：! 丝 关于论文使用授权的说明 本人完全了解河南师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查 阅和借阅。本人授权河南师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编 学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 签名：邕丝导师签名：与啦日期：立弛止一 第一章荧光分析及其在环境激素类污染物分析中的应用 第一章荧光分析及其在环境激素类污染物分析中的应用 1 1 引言 当利用紫外光照射某些物质时，这些物质会发射出波长相同或波长较长的光线，而 当紫外光停止照射时，这种光线也随之很快地消失，如果这种再发射在1 0 秒内发生， 就称为荧光。荧光分析就是利用这种再发射的荧光光谱的形状和荧光峰对应的波长进行 定性分析，以物质所发射的荧光强度与浓度之间的关系为依据进行定量分析的。 荧光分析法的灵敏度高【l 】，一般可超过分光光度法二至三个数量级。另一特点是选 择性好，特别是对有机化合物的分析而言。此外，方法简捷、重现性好、去氧量少、仪 器设备不太复杂等等，也是荧光分析法的优点。 当然，荧光分析法也有它的不足之处。例如，不少物质本身不发荧光，要进行直接 的荧光测定就受到一定限制，从而妨碍其应用范围的扩展。其次，必须考虑基体中存在 的某些荧光猝灭剂以及内滤效应、能量转换和光化学和散射光等因素所可能造成的影 响。此外，对于荧光的产生和化合物结构的关系，还需要人们更加深入地研究，以便合 成为数更多的灵敏度高、选择性好的新荧光试剂，以使荧光分析的应用范围进一步扩大。 八十年代以来，在其它学科迅速发展的影响下，以及激光、微处理机和电子学的新 成就等些新的科学技术的引入，大大促进了荧光光谱的理论和应用研究的发展，并且 在分析方法和技术方面也取得了进展，如同步荧光、三维荧光、导数荧光、时间分辨荧 光、相分辨荧光、荧光偏振、荧光免疫、低温荧光、固体表面荧光、荧光化学传感、激 光诱导荧光等荧光分析新技术的出现又为荧光分析法的发展注入了新的活力。可以用荧 光光谱法鉴定和测定的有机物、无机物、生物物质、药物等的数量与日俱增。如今，荧 光光谱法已经发展成为一种重要且有效的光谱分析手段，广泛应用于医药、临床、农业、 工业、环境保护、公安情报和科学研究等各个领域。 近些年来，随着科学技术和近代工业尤其是有机化工、石油化工、医药、农药、杀 虫剂以及除草剂等生产工业的迅速发展，大量新的化学物质进入自然环境中。这些新的 化合物中有相当一部分是难自然降解的且具有生物累积性及持久毒性的物质，造成了生 态环境的严重污染与破坏。目前世界各国都面临严峻的环境污染和安全性问题，尤其是 其中的环境激素类物质的生物累积性和生殖毒性等问题现已引起当前国际社会的高度 重视。 第一章荧光分析及其在环境激素类污染物分析中的应用 环境激素又叫环境荷尔蒙( e n v i r o n m e n t a lh o r m o n e ) 和环境内分泌干扰物质 ( e n d o c r i n ed i s r u p t i n gc h e m i c a l s ) ，是指一类外源性化合物进入机体后，具有干扰体内正 常分泌物质的合成、释放、运转、代谢、结合等过程，激活或抑制内分泌系统功能，从 而破坏其维持机体稳定性和调控作用的物质【2 】，多数为人工合成并随着人类生产和生活 活动进入环境。美国国家环保局( e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n a g e n c y , e p a ) 对环境激素影 响内分泌的具体过程描述为：“对生物的正常行为及生殖，发育相关的正常激素的合成、 贮存、分泌、体内输送、结合及清除等过程产生障碍作用”。 作为重要的工业原料和产品以及农药等，在使用过程中，环境激素随人类活动排放 到环境中，然后经由食物链进入生物体内，被生物体吸收并在体内浓缩，由于其具有类 似雌激素的作用，在体内形成假性激素，发挥和生物体内正常分泌才产生的激素同样的 作用，传送假性化学讯号，并影响生物体内激素含量，进而干扰内分泌的原本机制， 造成内分泌失调，危害生物体生殖机能或引发恶性肿瘤。野外调查和实验研究表明，环 境激素能导致生物体的性激素分泌量和活性下降，精子减少，生殖力下降，后代的健康 和存活率下降，癌症发病率增加，长期接触环境激素可对人体造成慢性危害f 3 - 4 1 。 环境激素问题一经提出，立刻受到了世界许多国家政府、相关研究学者和有关国际 组织的高度重视，如臭氧层破坏、全球气候变暖一样，被视为世界范围的十个重大环境 问题之。1 9 9 6 年8 月，美国修改了食品品质保护法和饮用水安全法，并要求建立化合 物内分泌干扰效应的筛选与控制实验方案；9 月，日本化学工业会设立内分泌问题研究 委员会；11 月，经济合作与发展组织( o e c d ) 决定对内分泌系统的化学物质采取包括 筛选方法在内的多种方法实旅试验安全规则。1 9 9 9 年，欧盟公布了其环境内分泌干扰物 科学问题研究计划【5 1 。2 0 0 0 年，我国也把开展环境内分泌干扰物的污染现状以及对健康 影响的研究列为2 0 0 1 2 0 0 2 可持续发展科技纲要的重点研究领域嗍，并于2 0 0 1 年设立 了由江桂斌研究员担任首席科学家的国家8 6 3 项目“环境内分泌干扰的筛选与控制技 术”。目前环境内分泌干扰物己成为环境科学和毒理学研究的热点，国际上已经对内分 泌干扰物质问题进行了各种探讨，对内分泌干扰性化学物质的分析测定研究是一个重要 的方面。 环境激素包括环境雌激素、环境雄激素和环境甲状腺激素等，目前的研究重点主要 集中在环境雌激素上。已经被人们所公认的内分泌干扰物质约有7 0 余种。它们包括农 药类化合物，主要包括氨基甲酸酯、氯代环戊二烯和莰烯、二硫代氨基甲酸酯、取代硫 第一章荧光分析及其在环境激素类污染物分析中的应 l 及硫脲类、有机磷酸酯、拟除虫菊酯、含氮杂环类、取代苯类、有机锡类等；重金属铅、 汞、镉；邻苯二甲酸酯类；持久性有机卤化物，主要包括六六六、多氯二苯并对二恶英 和多氯二苯并呋喃、多溴联苯类、多氯联苯类、五氯酚以及其他化合物如氯酚类、双酚 a 、双酚f 、苯并m 芘、壬基酚、辛基酚、问苯二酚等化合物。其大多是人工合成的并 随着人类生产和生活被排放到环境中的污染物。它们在环境中分布广，含量低，危害大， 因此其分析检测技术受到人们的高度重视。 虽然对于环境激素的分析研究开始较晚，但国内外许多专家学者已做了大量的研究 工作【刀。g 6 m e z 等【8 】对2 0 0 1 之前关于邻苯二甲酸酯类( p a e s ) 的分析测定研究作了综述。 文章提出了关于邻苯二甲酸酯类的控制和分析方法学的可及性区域( 譬如环境和食品分 析) 的经济和社会重要性的概要，讨论了样品的潜在的污染，色谱分析技术的有效性， 一般的预处理技术和一些不常见的技术。l a t i n i i g l 对2 0 0 4 年z 2 0 0 5 年的关于 p a e s 在人体体液及组织中的分析测定作了综述。r a c h e l 等i l o l 对2 0 0 3 年之前关于一些内 分泌干扰物在污水及地表水中的分析测定研究作了综述，给出了一些生物方法和分析方 法单独或联合使用的概况。 总之，目前测定环境激素尤其是其中的有机化合物的技术和方法大多是色谱法，其 仪器昂贵，操作繁琐，一般需要专门的经过培训的技术人员，限制了其发展和普及。而 荧光光谱法由于其高的灵敏度和好的选择性，仪器价廉、易于操作等优点，是研究环境 激素类污染物的一种较为理想且有应用前景的分析技术，且目前已在一些环境激素类污 染物尤其是重金属污染物的分析中得到了应用。 本文仅就近十年来环境激素类污染物的荧光分析法进行详细综述。 1 2 荧光分析法在农药检测中的应用 杀虫剂和除草剂等农药的广泛使用在给人们带来方便的同时也带来了许多不利影 响，在环境中含量过高时会对人造成伤害。建立对环境中农药的快速准确的检测方法十 分重要。温裕云等【n ，1 2 1 以光化学荧光分析技术实现了茶叶中菊酯类农药残留的高灵敏度 检测，建立了简便、可靠、灵敏的菊酯类农药残留检测方法。用实验室自制的光化学反 应器作为高效液相色谱柱后光化学衍生装置，以五种菊酯类农药为研究对象，通过试验， 较系统地研究了光化学反应器各种实验参数对荧光信号强度的影响。在最佳条件下，五 种菊酯类农药的检出限可达0 0 1 2 t g g 。吡虫啉是吡啶衍生物类杀虫剂的活性成分，对生 第一章荧光分析及其在环境激素类污染物分析中的应用 物的致死量很低，常被用来杀灭蔬菜中的害虫，但残留在蔬菜中的成分经常会对人造成 伤害。v i l c h e z 等【1 3 l 发现吡虫啉光照后可转化成一种有荧光的物质( 九x 。= 3 3 4 3 7 7 n m ) ， 检测水样中吡虫啉的检出限为2 “g ，l 。磺酰脲类灭草剂是一种氮杂环类除草剂，由于其 除草效果是其它灭草剂的1 0 0 1 0 0 0 倍，2 0 世纪7 0 年代以来在国外被广泛用来控制庄稼中 的杂草。由于其用量少，在样品中浓度较低，造成检测较为困难。a t a n a s s e 等【1 4 , 1 5j 曾 报道用光化学荧光分析技术分析检测这类物质，四种药物 g l e a n ，t i t u s ，a l l y ，o u s t 的检出 限均在肛g l 级，最低可达0 1 i _ t g l 。还检测了几种芳香族农药，检出限均在p g ，l 级【1 6 】。 王忠东等1 1 7 , 18 1 分析了西维因、克百威、残杀威等几种常用的氨基甲酸酯类农药的分子结 构并揭示了它们的荧光特性，利用稳态荧光光谱仪对西维因和克百威标准溶液进行了荧 光光谱实验，提出了用荧光分析法对他们进行检测的可行性，并由此设计了一种检测氨 基甲酸酯类农药残留的荧光系统，其浓度范围在0 0 , - 1 2 0 o r t g l 之间时，系统具有良好的 线性关系。应用荧光技术测定农药类环境激素的报道还有些，列于表1 1 。 1 3 重金属类环境激素铅、汞、镉的荧光分析 重金属类环境激素主要是指的铅、汞、镉等生物毒性显著的重金属。它们进入环境 后虽然有化学形态方面的转变，但不能像某些有机污染物那样在环境中降解，而会长期 残留在环境中。由各种途径进入人体的重金属，也不会在体内分解，它们在人体内能和 蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累 积，如果超过人体所能耐受的限度，就会造成人体的急性、亚急性及慢性中毒等危害。 即使是低剂量的重金属都可能对人体造成严重危害，这就对重金属的分析和检测技术提 出了更高的要求。国内外许多专家和学者已在此方面进行了大量的研究。但大多是分光 光度法和原子吸收f 37 ，3 埘及原子荧光【3 9 - 4 6 等方法以及经过衍生后使用色谱法检测m ，关 于用荧光法检测的综述性报道，目前仅有朱玉强【档】从汞的分离富集出发，按测定方法分 类，对2 0 0 0 年以前约8 年的国内外有关汞的形态分析方法特别是荧光分析法的研究作了 综述；孟祥明等1 4 9 综述t 2 0 0 3 年之前p b 2 + 、h 9 2 + 、c d 2 + 几种有毒重离子化学传感器的最 新研究进展，其中包括了各自的荧光传感器研究，并展望了该领域的发展趋势。 1 3 1 铅 铅是一种较常见的有毒重金属离子，其污染途径较广。关于用荧光分光光度法测定 铅，z h a n g 等i s 0 合成了一种新的卟啉化合物且实验发现，卟啉与b 环糊精的相互包含交 4 第一章荧光分析及其在环境激素类污染物分析中的应用 感作用使卟啉的荧光强度大大提高，而金属离子的加入使这种卟啉化合物的荧光猝灭， 据此建立了铅的高灵敏度荧光测定方法，方法的线性范围为2 8 x l o - 7 - 7 4 x l o - 5m o l l ， 检出限达5 o x l o - s m o l l ，用于合成生物样品中铅的分析检测，结果满意。王树玲等【5 i l 基于二价铅离子在浓盐酸体系中所形成的p b c l 4 2 配合物在紫外光的照射下发出蓝色荧 光的原理，提出了一种测定中成药品中的微量铅的灵敏的荧光分析法，方法的线性范围 为o 0 2 2 0 0 灶g m l ，检测限为8 7 x l o 。l a g m l 。葛晓霞等【5 2 1 合成了新荧光试剂香草醛缩 第一章荧光分析及其在环境激素类污染物分析中的应用 氨基硫脲，并研究了此试剂与铅荧光反应的最佳条件。方法的线性范围为3 o 4 5 0 g l ， 检测限为0 7 2 i _ t g l ，已用于猪肝粉和小麦粉中痕量铅的测定。丁亚平等i s 3 首次用偏最小 二乘法解析超高灵敏多元金属卟啉螯合体系的重叠荧光光谱，提出了同时测定痕量锌镉 铅的计算分析方法，镉铅标准曲线制备范围分别为o o l 枷0 5 p g 2 5 m l 和 o 0 4 o 2 0 9 9 2 5 m l ，检出限为o 0 3 8 n g m l 和o 1 5 8 n g m l ，方法用于合成试样及环境水 样中三种金属的同时测定，结果满意。k a n e k o 等m l 使用聚丙烯微柱作为固相萃取剂， 提供了一种简便、快速、价廉的在样品溶液中提取痕量元素的方法，在p h7 0 条件下， 铅与5 , 6 1 4 ，1 5 - 二苯并4 ，7 ，1 3 ，1 6 ，2 1 ，2 4 六氧一1 ，l o _ 二氮双环( 8 8 8 ) 正廿六碳烷( 二苯并 穴合剂2 2 - 2 ) 以及曙红y 形成的离子对被萃取进微管壁内，然后经过乙醇水洗提后基 于曙红y 的荧光进行测定，铅的浓度低在1 5 x 1 0 击m o l l 仍在线性范围，检测限为 3 x 1 0 一m o l l 。该方法在对野外水样中痕量铅的检测中有较大发展潜力。 1 3 2 汞 汞也是环境中分布比较广泛并且毒性很高的元素。在影响人类健康的各种有毒金属 和类金属化合物中，汞具有非常独特的性质。元素汞及其某些化合物具有挥发性，可以 进行长距离的传输，甚至造成偏远地区的人群暴露在汞污染中。汞在环境中可以被转化 为甲基汞，这是毒性最高的一种汞形态。汞是公认的可以通过食物链进行生物积累和生 物放大作用的有毒金属，可以对较高营养级的动物和人体造成健康损害。作为全球性污 染物和一种重要的环境激素，汞污染也引起人们的广泛关注。利用荧光法测定汞，l i s t a 等1 5 5 】利用h g ( i i ) 与钙黄绿素在p h l l 1 2 的缓冲介质中形成的络合物具有荧光性建立了流 动注射荧光分光光度法测定汞的方法，方法的线性范围为7 7 - 1 2 8 p g l ，用于自然水中汞 的测定，结果满意。侯明等【5 6 】利用在p h7 0 - 8 o 的k h 2 p 0 4 - n a o h 缓冲溶液中，溶液中 的汞( u ) 与吖啶橙( a o ) 、十二烷基苯磺酸钠( d b s ) 反应生成多元配合物，使吖啶橙 溶液的荧光明显增强，建立了测定痕量汞的荧光分析新方法。方法的线性范围为o 1 8 0 p g l ，检出限为4 2 n m l ，用于人发、蔬菜和茶叶样品中痕量汞的测定，结果满意。罗兆 福等【5 7 1 利用汞( i i ) 在适量乙醇和1 3 环糊精存在下对四( 4 - - - - 甲铵苯基卧啉) 的荧光熄 灭作用，提出了测量汞的高灵敏度荧光光度新方法，线性范围为o 3 斗g 2 5 m l ， 检出限 为2 n g m l ，用于测定工业废水等样品中的痕量汞，结果满意。其它一些利用荧光技术测 定汞的方法，列于表l 一2 。 6 第一章荧光分析及其在环境激素类污染物分析中的应用 表l - 2 使用荧光技术测定重金属汞 方法线性范罔 检出限样品文献 荧光化学传感器法( o 1 2 o ) 1o 5 t o o | l 1 o l 。8 m 。l ，l 会舞爹 5 9 功能化的镉硒纳米束荧光序列 胶柬增敏荧光法 水杨醛缩氨基硫脲荧光光度法 荧光传感器膜片 荧光化学传感器 化学反应荧光法 缔和反应后荧光法 荧光化学传感器 荧光化学传感器 化学反应荧光法 催化离子缔合物荧光增强法 o 2 o l 矿m o l l o - 2 0 0 雌，l 0 - - 1 0 0p g 几 0 1 2p g m l 4 0 - - 6 5 0n g m l 5 0 1 0 ”1 0 x 1 矿m o l l 2 0 1 1 0 p g 几 7 5 x 1 0 4 一1 0 4 m o l l 5 0 x lo - ，5 1 0 4 m o l l m v 5 7 7 x 1 0 4 m o v l o “5p g ，l 0 0 0 4 - - 0 0 4n g m l 6 0 1 0 g m o | l 2 4 9 1 0 g g m l 0 0 2 2 ”g l 2 0 n g m l 8 0 1 0 + 1 3m o l l 1 4 n g m l 11 6 5 1 9 l i o 1 0 m o l ，l 7 7 x 1o m o i l 0 0 0 5 6 “g l 3 x 1 0 1 3 9 m l 纛 6 0 环境水样6 1 豁 6 2 6 3 汞合金 头发 “ 水样 海水 6 5 6 6 6 7 6 8 雾蠢 6 9 翁 7 0 1 3 3 镉 镉因为其较强的络合能力，在生物圈中移动性大、毒性强而成为最被关注的元素。 利用灵敏度较高的荧光技术测定镉已有一些报道。j u a n 等1 7 1 j 根据荧光团螯合物目标分子 在合适的活性固体敏感膜表面的瞬时固定建立了固体表面荧光光学传感器法测定饮用 水中的痕量镉，方法的线性范围是2 - - 6 0 e j l ，检测限为o 4 8 i g l ，测定费用低，操作简 便。l i u 等f 7 2 】合成了一种新的荧光试剂2 ，4 - 二羟基苯乙酮苯甲酰腙，并且研究了它与 锅的反应，发现在一定条件下，它能与镉形成一个稳定的二元螯合体，据此建立了一种 高灵敏的荧光分光光度法在水乙醇介质中测定痕量镉的新方法，方法的线性范围为 o 3 6 - - 1 4 0 9 9 l ，检测限为0 2 7 u g l ，成功用于矿泉水、自来水、河水以及废水中镉的测 定。t a n g 等1 7 3 】合成了一种新的主体包含络合物反连接聚合b 一环糊精一对香草醛糠醛腙， 并且研究了它与二价镉的配合作用，从而提出了一种具有高灵敏度和选择性的荧光法测 定镉的方法，线性范围为3 o 5 0 0 艇儿，检测限为o 8 0 u g l ，成功用于蚌类及茶叶样品 中痕量镉的测定。刘建宁等【7 4 合成了一种新的荧光试剂苯偶氮水杨醛异烟酰腙，建立了 它与镉反应的荧光新体系，从而建立了一种新的测定镉的荧光分析方法，方法的线性范 7 第一章荧光分析及其在环境激素类污染物分析中的应用 围为o 6 - - 1 2 ，o l j t e , r l ，检出限为o 3 2 1 a g l ，已成功地应用于自来水、河水和废水中镉的测 定。其它一些使用荧光技术测定镉的方法列于表1 3 。 表1 - 3 荧光法测定镉 方法线性范围检出限样品 蠢 荧光偏振免疫法0 - 一1 0 0n m o l l小于1n m o l l合成样品 7 6 偏最小二乘荧光光度法 增敏荧光法 o ，0 1 o 0 5 p 妒5 m l 。0 3 8n 咖l 合成试奄环境水 5 1 0 0p 班4 2 鹏，l 含镉有机废水 水杨醛缩氨萋裟镉体系荧光 o o i g 几 1 4p g l 小麦样品 5 3 7 7 7 8 化学反应荧光法0 3 6 - 1 4 0p 啦0 2 7 “班 水样 7 9 塑塑耋蒌丝壁丕堡! ：! ! ! ! 二! ! ：塑也生! ：! 塑! 出生堑壁塑 1 4 邻苯二甲酸酯类的荧光分析 邻苯二甲酸酯类( p a e s ) 又称酞酸酯，它们在工业上被大量用作塑料改性剂以增大 塑料的可塑性和提高塑料的强度【s “，少量用于农药、涂料、香料和化妆品的生产。在塑 料中，p a e s 以氢键或范德华力与聚合物二相结合，彼此保留各自相对独立的化学性质， 所以极易从塑料中蒸发或溶出，从而进入空气和水体，对人类和环境造成很大的危害【8 2 】。 虽然动物实验表明，其急性毒性不大，但在大剂量情况下，仍对动物有致畸、致癌和致 突变作用。此外，动物试验还表明，邻苯二甲酸酯具有影响生物体内分泌和导致癌细胞 增殖的作用【9 3 ，堋。关于用荧光法分析测定p a e s ，庄惠生等用制备的邻苯- - q a 酸二环 己酯( d c h p ) 抗体包被酶标板，以酶联免疫双抗夹心法为基础，异硫氰酸荧光素为荧光 探针，研究了双抗夹心免疫反应的条件，建立了d c h p 抗体包被荧光免疫分析新方法， 方法的线性范围为3 0 x 1 0 4 q ) 1 m g l ，检出限为1 0 x 1 0 - 4 m g l ，测定了自来水中d c h p 的含量，结果满意。李满秀等【9 6 】利用邻苯二甲酸二乙酯( d e p ) 在碱性条件下水解生成邻 苯二甲酸钠，在p h = 7 a 的磷酸盐缓冲溶液中，利用f e n t o n 反应产生的羟基自由基f ) i - d 进攻邻苯二甲酸钠，生成具有荧光的羟基邻苯二甲酸钠，据此建立了间接测定环境样品 中p a e s 总量的方法，d e p 含量在5 0 3 x 1 0 1 0 1 x 1 0 巧m o l l 范围内与荧光强度呈线性关 系，检出限为8 3 x 1 0 s m o l l ，方法操作简便且灵敏准确，用于测定环境样品中p a e s 总 量，结果满意。张明翠等【87 】基于酸性介质中邻苯二甲酸二丁酯( d b p ) 的荧光性质，建 3 第一章荧光分析及其在环境激素类污染物分析中的应用 立了直接测定d b p 的新方法，方法的线性范围为o 1 7 0 m g l ，检出限为o 0 5m g l ， 应用于玻璃瓶和塑料桶装蒸馏水中d b p 的测定，结果满意。李玉科等【8 8 】建立了在碱性 条件下测定水样中d b p 的荧光分光光度法，方法的线性范围为0 1 0 0 m g l ，检出限为 o 1m g l ，方法简单、快速、灵敏，用于苏州河河水样品中d b p 的测定，结果满意。郎 庆等l s g 基于在碱性介质条件下，吐温2 0 对邻苯二甲酸二甲酯( d m p d 的荧光强度有增 强作用，建立了用荧光分光光度法测定环境水样中d m p t 的方法，线性范围为o 0 2 - 7 0 m g l ，检出限为o 0 1m g l ，用于河水中d m p t 的测定，结果满意。 1 5 持久性有机卤化物的荧光分析 持久性有机卤化物性质稳定，不易分解，具有低水溶性和高脂溶性，因而易于通过 食物链浓缩，往往在( 动物) 脂肪内累积，所以进入环境中即使是微量的污染物也会使生 物尤其是高位营养级的生物受到毒害，甚至威胁人类健康；它们还具有半挥发性，能够 在大气中远距离传输，所以即使是距离污染源很远的如北极等地的生物也受到其污染。 关于持久性有机卤化物的荧光检测法，目前查到的仅有李少旦等1 9 0 研究了氯酚类( 其中 包含五氯酚) 与人血清蛋白的结合反应机制，结合c l g 柱固相萃取，测定了水中氯酚总 量。以2 ，4 - 二氯酚为代表，方法线性范围为o 0 7 5 - 4 ) 6 5 9 9 m l ，检出限为2 2 6 x 1 0 1 0g m l 。 1 6 其它一些环境激素类化合物的荧光分析 其它一些环境激素类化合物主要包括苯甲酮、双酚a 、双酚f 、苯并m 芘、壬基酚、 辛基酚、氯酚类以及间苯二酚等。其中的苯甲酮是医药、香料等的合成原料；双酚a 是 一种重要的工业原料，是生产环氧树脂、聚碳酸酯和抗腐蚀的不饱和聚苯乙烯酯树脂的 重要原料【9 1 , 9 2 1 ，这些树脂被大量用作塑料制品如婴儿奶瓶、微波炉饭盒及其它许多食品 饮料的包装材料。壬基酚和辛基酚是制备表面活性剂、酚树脂的原料；间苯二酚是制备 染料、药物、塑料以及合成纤维等的原料。在产品的使用过程中，这些化合物以不同途 径进入环境，从而对生物体乃至人类造成危害。使用荧光技术检测这些化合物已有一些 报道。何立芳等【9 3 】建立了了咔唑、苯并( a ) 芘、茈和2 ，3 一苯并蒽四组分同时测定的导数 恒能量同步荧光分析法，该法简便快速，无需对混合物进行分离，只需一次扫描，就可 实现四组分的同时鉴别和定量测定，其中苯并( a ) 芘的线性范围为啦1 2 , t g m l ，检出限 达o 1 8 n g m l ，用于海水、自来水和大气飘尘的分析，结果满意。w a n g 9 4 1 等用光纤化学 传感器连续监测水中的b p a 。将芘二甲基b 环糊精超分子结合体固定在一个可塑的聚 第一章荧光分析及其在环境激素类污染物分析中的应用 乙烯膜上，形成一个以芘充当荧光探针的反向荧光传感器，b p a 加入后，由于它取代芘 与环糊精结合，从而引起了传感器荧光强度降低，据此形成一个灵敏的b p a 荧光传感 器。方法动力学检测范围为7 9 0 x 1 0 s - i 6 6 x 1 0 4 m o l l ，检出限为7 0 0 x 1 0 s m o l l 。该荧 光传感器选择性好，可逆性、重现性及寿命均令人满意，已成功用于水样及垃圾沥出液 中b p a 的测定。同样是w a n g l 9 5 肄用一个反式荧光传感器直接测定了水中的b p a 。加入 适量的固定在一个可塑的聚乙烯膜上的b 环糊精可将b p a 从水相中萃取到大体积膜上， 然后反应形成高荧光效率的b p a 包舍物，其对b p a 的内在荧光( x 如。= 2 8 6 n m 3 1 2 n m ) 有很强的增敏作用，适合主客体交感作用的信号产生。该传感器的动力学检测范围为 6 0 x 1 0 t 1 0 x 1 0 一m o l l ，检测限为1 0 x l f f 6 m o l l ，成功用于水样中b p a 的测定。f a n 等 删依据在硫酸介质中，闻苯二酚对溴酸钾氧化罗丹观b 反应的抑制作用建立了动力学荧 光法不经分离直接测定混合酚中的痕量间苯二酚，方法的线性范围为2 4 - - - 2 8 0r t g l ，检 出限为1 2 1 a g l ，用于合成样品及环境水样中痕量间苯二酚的测定，结果满意。其它一些 利用荧光技术测定这些化合物的方法，列于表1 4 。 1 7 环境激素类污染物的荧光分析展望 从已有的文献报道来看，荧光技术在环境激素类污染物尤其是有机物的分析检测中 的应用还很少，这是由于环境激素类污染物在环境中往往以p g g 浓度级甚至f g g 浓度 级存在，且环境激素涉及的样品种类十分广泛，简单的荧光分光光度法存在选择性不 高，基体干扰严重等缺陷。未来的研究应朝着进一步提高方